پلاسما، روش نوین دفع پسماند

پلاسما، يكي از جديدترين روش هاي دفع پسماند هاي جامد ومايع

1- پيش گفتار

معضل دفع زباله يکي از مشکلات قرن حاضر است. هرچند اجزاء زباله ارزشمند تلقي مي شود و زباله طلاي کثيف نام گرفته است ولي جهت خلاصي از اين معضل جوامع را به راهکارهاي مختلف واداشته است. يکي از پيشرفته ترين و پرهزينه ترين روش ها روش پلاسما است. اين روش براي همه نوع پسماند مخصوصاً براي پسماندهاي ويژه نظير زباله هاي بيمارستاني بکار برده مي شود.

2- پلاسما چيست؟

پلاسما گاز ساده اي است که دستگاه تبديل کننده (converter) آن را يونيزه مي کند سپس آن يک هادي الکتريکي موثر ويک ماده نوراني مثل قوس الکتريکي توليد مي کند که منبع انرژي زيادي است که به مواد پسماندها به عنوان انرژي پرتاوي منتقل مي شود. قوس در توده پلاسما در داخل راکتور مي تواند تا 30000 درجه فارنهايت (سه برابر حرارت سطح خورشيد) بالا رود. وقتي مواد پسماند در داخل راکتور در معرض انرژي شديد انتقالي قرار مي گيرد تهييج باندهاي مولکولي پسماندها بسيار زياد مي شود به نحوي که مولکول هاي مواد پسماندها شکسته شده وبه عناصر يا اتم هاي تشکيل دهنده تبديل مي شوند. جذب اين انرژي بوسيله مواد پسماندها است که باعث تجزيه پسمانها و فروپاشي مولکول هاي پسماند مي شود. دستگاه تبديل کننده پلاسما بوسيله کامپيوتر کنترل مي شود و به آساني قابل استفاده است و در فشار نرمال جو خيلي ايمن و کامل عمل مي کند.

3- سيستم چگونه کار مي کند؟

دستگاه تبديل کننده پلاسما شامل بخش هاي زير است:

- سيستم خوراک دهنده

- راکتور پلاسما

- جلا دادن گاز (تصفيه گاز)

- مرکز کنترل کامپيوتري

- سيستم برق رساني

3-1- سيستم خوراک دهنده

خوراک دادن به سيستم مي تواند به صورت جامد، مايع و گاز باشد و يا بطور همزمان مخلوطي از شکل هاي فوق به هر نسبت مي تواند باشد. پسماندهاي جامد بسته به ترکيبشان مي تواند پمپ شود با دستگاه ماپيچ تغذيه شود ويا با فشار به داخل راکتور وارد شود. دستگاه خرد کن در جلو دستگاه تغذيه مي تواند مفيد باشد تا سايز را کاهش دهد يا قبل از تغذيه جداسازي شود.

پسماندهاي مايع، شامل لجن، مي تواند بطور مستقيم به داخل دستگاه تبديل کننده پلاسما از ميان ديوار راکتور پلاسما از طريق يک افشانک (nozzle) مخصوص پمپ شود. يک دستگاه تغذيه کننده مايع طوري طراحي مي شود که با جامدات ورودي احتمالي نيز سازگاري داشته باشد. همچنين مواد گازي شکل ممکن است از طريق يک افشانک (nozzle) طراحي شده به داخل راکتور پلاسما منتقل شود.

3-2- راکتور پلاسما

راکتور پلاسما يک ظرف دو قسمتي استوانه اي شکل است که از فولاد ضد زنگ (stainless steel) ساخته شده و يک دريچه در سقف دارد که در ميان آن مشعل پلاسما قرار داده شده است. راکتور با ايزولاسيون و مواد سخت که باعث حد اکثر مقاومت در برابر انرژي داخلي شود وفولاد ضد زنگ مخزن را از گرماي شديد داخل راکتور حفظ کند پوشش داده مي شود. راکتور پلاسما با دستگاههاي نظارتي (شامل دوربين فيلمبرداري به نحوي که اپراتور بتواند بطور واقعي تصاوير داخل راکتور را ببيند تا به عمل اپراتور دستگاه تبديل کننده پلاسما کمک کند) و دريچه هائي براي وارد کردن مواد اوليه ويک دريچه خروجي براي حذف مواد ذوب شده اضافي، تجهيز شده است.

راکتور هاي کوچک تر طوري طراحي مي شوند که مواد ذوب شده را هر چند يک بار از طريق کج کردن بطور اتوماتيک در زمان بهره برداري طراحي مي شوند.

سيستم هاي ساخته شده اخير طوري طراحي شده اند که بهره برداري مواد ذوب شده بطور مداوم و بدون قطع عمليات سيستم با تنظيم سطح مواد ذوب شده در راکتور پلاسما قابل انجام است. اين سيستم بهره برداري ذوب مي تواند با دستگاه هاي مبدل پلاسما (در سايزهاي مختلف) انجام شود.

راکتورهاي پلاسما بطورويژه طراحي شده اند تا مواد اوليه طوري در راکتور قرارگيرد که ابتدا از ميدان انرژي پلاسما عبور کند و جداسازي کامل مولکولي انجام شود و سپس به بخش خروجي راکتور برسد. بعلاوه راکتور پلاسما در فشار منفي کم پايه گذاري شده است به نحوي که هيچ گازي به محيط تخليه نمي شود.

سيستم هاي مشعل پلاسما دستگاهي است که چندين سال است در صنايع متالورژي به منظورهاي مختلف استفاده مي شود. در نگهداري سيستم مبدل پلاسما مهمترين جنبه آن نياز به تعويض الکترودها هست که تقريبا هر300 تا500 ساعت کار بايد تعويض شوند. تعويض الکترود ظرف 30 دقيقه قابل انجام است بنابراين در حداقل زمان تعطيلي سيستم اين کار انجام مي شود.

سيستم مبدل پلاسما همچنين به يک مشعل مجهز شده است که اجازه مي دهد به اپراتور مشعل را در نقاط مختلف راکتورپلاسما هدف گيري کند. اين سيستم به اپراتور اجازه مي دهد که مواد اوليه را با سرعت و راندمان مناسب به محض ورودشان به داخل راکتورتصفيه کند و از جامد شدن مواد مذاب بر ديواره هاي رکتور اجتناب شود.

3-3- سيستم تصفيه گاز

سيستم تصفيه گاز شامل 6 مرحله است:

- سيکلون جداساز با دماي بالا براي حذف ذرات ريز

- مرحله خاموش کردن (با بازيافت گرما در صورتي که مقرون به صرفه باشد)

- کاتريج (فشنگي) جمع کننده گرد وغبار براي حذف ذرات ريز

- دستگاه کاتاليتيکي انتخابي کاهش يا حذف اکسيدهاي نيتروژن (Nox)

- دستگاه اسکرابر ستوني براي حذف اسيدها و فلزات تصعيد شده

- جلادهي نهائي.

3-4- سيکلون جداساز با دماي بالا

مرحله اول فرايند تصفيه گاز مرحله قبل از خاموش کردن است که گاز پلاسما سرد مي شود. اين عمل با تزريق مستقيم آب از يک اسپري دراير معمولي دما را تقريباً از 1000 درجه سانتيگراد به 650 درجه مي رساند. گاز پلاسماسپس از داخل يک خط لوله مقاوم به سمت يک لوله معمولي يک سيکلون از جنس آلياژ مخصوص که در دماي بالا مقاوم و ايزوله است جريان مي يابد. هدف از اين سيکلون حذف ذرات و برگرداندن آن ها به راکتور پلاسما مي باشد.

3-5- خاموش کردن

سپس گاز تبديل شده پلاسما به سمت يک اسپري دراير جريان مي يابد که طراحي شده است که دماي گاز را بسرعت از 650 تا 120 درجه سانتيگراد کاهش دهد. اهميت اين کاهش دما در امان ماندن از تشکيل دي اکسين ها و فوران ها است که محصول فرعي مزاحم ضايعات سوزهاست. اصولاً دي اکسين ها و فوران ها در دماي بخصوصي (330 – 190 درجه سانتيگراد) و در مدت زمان مشخصي تشکيل مي شود که با خاموش کردن سيستم از تشکيل آن ها جلوگيري مي شود.

3-6- دستگاه جمع کننده گرد وغبار فشنگي شکل

گاز پلاسما سپس به جمع کننده گردوغبار فشنگي شکل با دماي بالا و المنت هاي گرم شده که از تبديل شدن به مايع جلوگيري شود جريان مي يابد. اين واحد مي تواند بطور اتوماتيک با فشار باد به عقب جامدات جمع شده را به راکتور پلاسما منتقل نمايد.

3-7- احياء کاتاليتيکي انتخابي (SCR)

همراه با خارج شدن گرد وغبار از واحد جمع کننده گرد وغبار، گاز پلاسما مجدداً تا حدود 310 درجه سانتيگراد گرم مي شود براي احياء کاتاليتيکي انتخابي NOx در يک واحد استاندارد طراحي شده براي اين منظور هيدروژن موجود در گاز پلاسما با اکسيدهاي نيتروژن NOx واکنش ميدهد و گاز نيتروژن و آب تشکيل مي دهد. در مواقعي که در گاز پلاسما هيدروژن وجود ندارد ( براي مثال درزمان شروع وقتي که مواد فرايند حاوي کربن نباشد ) اوره افزوده مي شود تا NOx احياء شود.

3-8- پکيج (بسته) اسکرابر ستوني

در زمان خروج مواد مرحله احياء کاتاليتيکي انتخابي، گاز پلاسما با تزريق مستقيم آب تحت فشار خاموش شدن نهائي قرار ميگيرد تا دما را تا زير 50 درجه سانتيگراد کاهش دهد. و شرايط رابراي حذف گازهاي اسيدي در يک پکيج اسکرابر ستوني افقي استاندارد فراهم مي کند. مواد معدني ديگردر مايع اسکرابر مانند يون هاي عمومي شامل کلرايد، فلورايد، سولفات، فسفات، سديم و کلسيم حل مي شوند. براي مديريت تشکيل نمک ها محلول اسکرابر حذف و با آب شيرين دوباره پر مي شود. فاضلاب معمولاً قبل از تخليه به فاضلاب شهر نياز به تصفيه بيشتري ندارد مگر اينکه بطور اتفاقي فلزات سنگين با غلظت زياد از طريق خوراک دهي به سيستم وارد شود. تقريباً 75% فلزات موجود در پسماندها وبه همراه پسماندها ذوب و تبخير مي شوند ودر گاز هاي پلاسما وارد مي شوند ودر آنجا در اسکرابرو فيلتر کربن گرفتار مي شوند (در زير مشاهده کنيد). فاضلاب همچنين حاوي ذرات زير يک ميکرون مي باشد.

سرانجام يک فن با سرعت متغير و استاندارد در خروجي تصفيه گاز، گاز پلاسمارا از ميان کل سيستم مي کشد و يک حالت ثابت با يک فشار کم قدرت در داخل رکتور پلاسما پايه گذاري مي کند.

سيستم به نحوي طراحي شده است که بطور ساده بهره برداري مي شود سطح مهارت اپراتور لازم نيست که خيلي بالاتر از کسي که يک تکنيک متوسط دارد باشد.

4- توليد گاز پلاسما

توليد گاز پلاسما با انواع توليد گاز و پيروليز متفاوت مي باشد. در اين روش فلزات سنگين و خاکستر کربن که نياز به دفع اصولي دارد به عنوان يک آلاينده موجود نمي باشد. توليد گاز پلاسما فرايندي است که در واقع سال ها است که بکار برده شده است و در تبديل مولکول هاي کمپلکس آلي و کربن درهر دو حالت مايع و جامد بکاربرده شده و گاز ساده توليد مي کند. بيشتر گازهاي توليد شده قابل اشتعال مي باشند و سرانجام بعنوان يک سوخت در فرايند ها يا کاربردهائي که گازهاي قابل اشتعال نياز مي باشد بکار برده مي شود.

تبديل جامدات و مايعات به گاز معمولاً با گرم کردن مواد جامد يا مايع در حضور مقدار خيلي کم هوا يا بدون وجود هوا انجام مي شود. وقتي در فرايند هوا وجود نداشته باشد پيروليز (تجزيه حرارتي) يا تجزيه تقطيري ناميده مي شود.

در انگلستان در اوائل دهه 1970 قبل از شناخته شدن گاز طبيعي، گازهاي مورد مصرف در منازل و کارخانجات از زغال سنگ توليد مي شد. اگرچه تا سال 1995 و اختراع گاز پلاسما توليد گاز از زغال سنگ بطور واقعي يک تکنولوژي قديمي محسوب مي شد در حل مشکلات و کاستي ها سهم بسزائي داشت.

گازها معمولاً فقط وقتي که تا دماي خيلي بالا گرم شوند (c•5000‌<) يونيزه مي شوند بنابراين پلاسما معمولاً مواد خيلي داغ هستند. پلاسما با عبور يک جريان الکتريکي از ميان گاز تشکيل مي شود لازم به ياذ آوري است در شرايط نرمال گازها هادي الکتريسيته نمي باشند. اما وقتي يک ولتاژ خيلي قوي بکاربرده شود اجزاء جداشدني (الکترون ها) شروع به جداشدن مي کنند با شروع عبور جريان الکتريسيته از گاز، گاز شروع به گرم شدن مي کند و هدايت الکتريکي آغاز مي شود سرانجام اين گاز به مقدار زيادي گرم مي شود و پلاسما تشکيل مي شود.

خورشيد و نور پراکني آن نمونه هاي شناخته شده پلاسما هستند. در هر صورت اين ها مثال هائي از پلاسماهاي طبيعي و غيرقابل کنترل مي باشد. پلاسماي ساخته دست بشر سال ها است که در صنعت بکار برده مي شود همچنين براي کاربري هاي تبديلي مانند تجزيه شيميائي و برش فلزات (جوشکاري فلزات) استفاده مي شود.

4-1- فرايند توليد گاز پلاسما

در توليد گاز پلاسما مواد سوختي يا پسماند به داخل يک راکتوري که حاوي يک پلاسماي توليد شده الکتريکي در دماي 20000 درجه سانتيگراد مي باشد تغذيه مي شود. وقتي مواد سوختي يا پسماند در معرض پلاسماي ذکر شده قرار مي گيرد تا دماي بسيار بالا (20000<) درجه سانتيگراد گرم مي شود که باعث مي شود ترکيبات آلي موجود در مواد سوختي يا پسماند به مولکول هاي خيلي ساده مانند هيدروژن، منوکسيد کربن، دي اکسيد کربن، بخار آب و متان تجزيه شوند. به اين مولکول هاي ساده که همگي گاز هستند اجازه داده مي شود تا بطور مداوم از راکتور به بخش خنک کننده گاز و تجهيزات تصفيه جريان يابند. خاکستر و مواد معدني ديگر موجود در مواد سوختي يا پسماند ذوب مي شوند و با مايع سيليکاتي کمپلکس ممزوج شده وبه ته راکتور جريان مي يابد. فلزات موجود در مواد نيز ذوب شده و به ته راکتور مي روند در اينجا آن ها مي توانند با سيايکات مخلوط شوند يا اگر مقدار آن ها زياد است در ته آن به شکل يک لايه جدا شناور مي شوند. به مواد مذاب اجازه داده مي شود که بطور مداوم از راکتور به آب خاموش کننده جريان يابد در اينجا سيليکات ذوب شده مايع سرد شده و تبديل به يک ماده غير قابل نشت، غيرسمي، سنگ آتشفشاني (ابسيدين) مثل سيليکات جامد مي شود. بعضي از فلزات ذوب نمي شوند در عوض تصعيد شده وبا گازهاي تشکيل شده توسط مواد آلي از راکتور عبور مي کنند. وقتي آن ها به بخش سردکننده گازها وارد مي شوند سرد شده و به ذرات فلزي ريز تبديل مي شوند. ترکيبات هالوژنه و گوگردي موجود در مواد سوختي به هاليدهاي هيدروژنه و سولفيد هيدروژن تبديل شده وبا گازهاي ديگر به بيرون از راکتور براي مراحل بعد عبور مي کنند. گاز حاصل از راکتور ارزش گرمائي پائين تا متوسط دارد ولذا براي سوخت يک نيروگاه گازي مناسب است. در هر صورت اين گاز بعد از ترک کردن راکتور، هنوز با ترکيبات نامناسب مانند کلرايد هيدروژن و ذرات فلزي که مي تواند باعث صدمات به تاسيسات و دستگاهها و همچنين محيط زيست شود آلوده شده است. بنابراين اين گاز بايد در فرايندهاي مختلف تصفيه، تصفيه شود. گاز تصفيه شده در کيفيت شبيه گاز طبيعي است که توسط يک کمپرسور در مخزن ذخيره و انبار مي شود وبراي مصرف آماده مي شود. عمومي ترين استفاده از اين گاز مصرف آن بعنوان سوخت است که در توليد برق استفاده مي شود اگرچه اين گاز مي تواند بعنوان مواد اوليه در فرايندهاي شيميائي مانند توليد الکل متيليک (متانول) مورد استفاده قرار گيرد.

وقتي اين گاز به عنوان يک ماده سوختي در توليد برق استفاده مي شود معمولاً برق بيشتري توليد مشود تا بعنوان يک گازساز استفاده شود.

4-2- بازيافت مواد

يکي از محاسن کليدي توليد گاز پلاسما محصولات گازي مفيد است و اينکه مواد ته نشيني يا خاکستر توليد نمي کند. پسماندها به عنوان مواد سوختي و هم استفاده از مواد سوختي غيرگازي هميشه خاکستر توليد مي کنند ودر بعضي موارد تا 30% مواد ورودي را تشکيل مي دهد. در حالي که خاکستر باقيمانده درته به عنوان يک توده براي مصالح ساختماني استفاده مي شود و خاکستر هميشه در لندفيل دفع مي شود. دفع خاکستر مي تواند هزينه اصلي را براي بعضي از اپراتورها داشته باشد. ابسيديان (سنگ آذرين) مثل سيليکات توليد شده در توليد گاز نشت ندارد وسمي نيز نيست وقابل فروش مجدد مي باشد. آن مي تواند در جاده سازي به عنوان ماده پرکننده، توده سيمان، ماده ساينده، قالب سازي و حتي در ساختن کاشي استفاده مي شود. حتي اگر براي سيليکات در ابتدا بازاري پيدا نشود با توجه به خواصش آن ها را مي توان بطور سالم بدون نياز به تجهيزات انبار کرد.

در فرايند توليد گاز پلاسما فلزات به آساني بازيافت مي شوند زيرا آن ها اصولاً در راکتور مبدل ذوب مي شوند و به ته راکتور فرو مي نشينند وقتي آن ها در بخش خاموش کردن جاري مي شوند مي توانند جمع آوري و بازيافت شوند تا به عامل بازيافت فلزات فرستاده شوند.

اگر يک پسماند يا مواد سوختي داراي گوگرد بيشتري باشد مي تواند ارزش اين را داشته باشد که در مورد بازيافت گوگرد آن مطالعه شود. سولفيد هيدروژن در راکتور گاز پلاسما از تجزيه ترکيبات گوگردي موجود در پسماند يا مواد سوختي حاصل مي شود اين ماده نيز مي تواند از گاز استخراج شود. سولفيد هيدروژن تغليظ شده سپس مي تواند به عنصر گوگرد که در فرايند claus بخوبي کاربرد دارد تبديل شود.

4-3- محاسن براي صنايع ديگر ( کاربري هاي چند منظوره)

هر شرکتي که مشکل دفع پسماند دارد مي خواهد محيط زيست را آلوده نکند و از نظر اقتصادي نيز صرفه داشته باشد مي تواند از روش توليد گاز پلاسما استفاده کند. نمونه هائي از آن ها بشرح زير است:

1- در صنايع پتروشيمي پسماندهاي خطرناک زيادي توليد مي شود وهمچنين محصولات فرعي نيز توليد مي کند که ارزش تجاري و اقتصادي ندارد (براي مثال bottoms(bitumex توليد گاز پلاسما نه فقط در مورد پسماندهاي صنايع پتروشيمي بکاربرده مي شود بلکه براي تبديل مواد کم ارزش به مواد مفيد براي توليد محصولاتي با ارزش بالاتر نيز کاربرد دارد.

2- در صنايع داروسازي مقدار زيادي پسماند حلال خطرناک توليد مي شود با بکاربردن فرايند توليد گاز پلاسما براي دفع اين مواد نه فقط تجزيه کامل آنها تضمين مي شود بلکه گاز تبديل شده پلاسما مي تواند در توليد برق و توليد حرارت بکاربرده شود.

3- در صنايع الکترونيک ، بسياري از سازنده ها مسئول دفع نهائي محصولات غير مفيدشان مي باشند در جائي که بازيافت غيرممکن است سيستم توليد گاز پلاسما دفع سالم را با حداکثر بازيافت مواد با ارزش مثل طلا، نقره ومس را فراهم مي آورد.

4- در بهره برداري از معادن، پسماندهاي توليدي آلوده شده با فلزات سنگين يک مشکل زيستمحيطي تلقي مي شود. سيستم توليد گاز پلاسما مي تواند اين پسماند را به مواد غير سمي تبديل کند.

4-4- محاسن توليد گاز پلاسما

وقتي که بخواهيم از سوخت هاي گازي براي توليد برق استفاده ننمائيم توليد گاز پلاسما محاسن زيادي دارد نمونه هائي از اين محاسن به شرح زير مي باشد:

1- انتشار آلاينده ها به هوا در اين روش معادل مقدار آلاينده هاي توليد شده در اثر سوخت گاز طبيعي مي باشد. با توجه به اينکه کيفيت گاز ايجاد شده از طريق پلاسما مشابه گاز طبيعي است جزئيات آلاينده هاي انتشار يافته آن نيز مشابه گاز طبيعي است. حتي اگر يک ماده سوختي خيلي کثيف مثل Orimulsion بداخل سيستم تزريق مي شود جزئيات مواد انتشار يافته هنوز مشابه مورد قبل است. کيفيت کامل مواد انتشار يافته به سيستم مشعل بکار برده شده بستگي دارد بنابراين سيستم بهتر کيفيت انتشار بهتري را ارائه مي دهد.

2- باتوجه به اينکه هر کربن موجود در مواد تغذيه شده در دستگاه توليد گاز پلاسما به گاز پلاسما تبديل مي شود بنابراين هرکربن اين مواد مي تواند به عنوان مواد سوختي عمل کند. لذا مواد سوختي زيادي توليد مي شود و بهره برداري قابل انعطافي را براي استفاده کننده به دنبال دارد. زغال سنگ و سوخت سنگين نيز به نوبت مي توان دز آن استفاده نمود. هر نوع بيومس (توده بيولوژيکي) مي تواند در دستگاه گاز پلاسما به عنوان سوخت تغذيه شود. اين فرصتي را ايجاد مي کند تا بدون تغيير در سيستم هاي پيچيده به هدف انرژي تجديد پذير برسيم.

3- گاز پلاسما مي تواند در توربين هاي گازي با راندمان بالاتر سوخته و مصرف شود اگرچه راندمان تبديل نمي تواند با راندمان واحدهاي سيکل ترکيبي رقابت نمايد زيرا نيروي برق بايد به عقب و قسمت گازساز تغذيه شود راندمان تبديل بطور طبيعي بيشتر از راندمان سيستم واحد بويلرباشد.

4-5- توليد انرژي و دفع پسماند(دو هدف مطلوب)

وقتي گاز پلاسما به عنوان مواد سوختي براي توليد برق بکار برده مي شود بطور طبيعي انتشار مواد آلاينده به هوا را به همراه دارد. مواد منتشره به هوا همان مواد ناشي از سوخت ها مانند اکسيدهاي نيتروژن و منوکسيد کربن است. درهر صورت با توجه به اينکه گاز پلاسما قبل از مصرف تصفيه مي شود رها شدن آلاينده ها مانند دي اکسيد گوگرد، ذرات، فلزات، ترکيبات آلي قابل تبخير(فرار) و دي اکسين در مقايسه با فرايندهاي اکسيداسيون گرمائي مستقيم نظير ضايعات سوزها خيلي پائين تر خواهد بود. غلظت بعضي از آلاينده ها در گاز خروجي مانند اکسيدهاي نيتروژن و منوکسيد کربن هميشه به نوع مواد سوختي مصرف شده بستگي دارد. اگر يک سيستم مشعل مناسب در موتوري که با دستگاه توليد گاز پلاسما کار مي کند بکاربرده شود غلظت عمومي آلاينده ها در گاز خروجي آن بشرح زير مي باشد: براي مقايسه حداکثر غلظت مجاز استانداردهاي ضايعات سوزهاي اروپائي (سخت ترين استانداردهاي انتشار) نشان داده شده است.

آلاينده ها	غلظت	استاندارد اروپائي ضايعات سوزها
اکسيدهاي نيتروژن	mg/m3 50 >	mg/m3 200
منوکسيد کربن	mg/m3 12 >	mg/m3 100
دي اکسيد گوگرد	mg/m3 6 >	mg/m3 50
ذرات	mg/m3 5 >	mg/m3 10
فلزات	g/ m3µ 25 >	g/ m3µ 1000
دي اکسين	ng/m305/0 >	ng/m31/0
کلرايد هيدروژن	mg/m3 1 >	mg/m3 10

4-6- دفع پسماند از طريق گاز پلاسما

توليد گاز پلاسما روشي فني است براي دفع پسماند با محاسن زياد به دلائل متعدد که تعدادي از آن ها در زير آمده است:

1- گاز پلاسما مي تواند در مورد پسماندهاي خطرناک و غير خطرناک عمل نمايد. طرح گاز پلاسما مي تواند پسماندهاي شهري، سمي و بيمارستاني يا مخلوطي از اين سه را با اثرات يکسان دفع نمايد.

2- گاز پلاسما يک فن ضايعات سوز نيست و معايب ضايعات سوزها را ندارد.

3- گاز پلاسما خاکستر ويا محصولات فرعي ديگر مانند بيومس تجزيه شده که هنوز هم نياز به دفع در لندفيل (بعد از تصفيه اوليه) دارد توليد نمي کند بنابراين در اين روش هزينه دفع محصول فرعي نياز نمي باشد.

4- بازيافت مواد در اين روش بيشتر ازهر تکنيک گرمائي ديگر است در ضايعات سوز مواد خام نيز مصرف مي شود در صورتي که در گاز پلاسما بعضي از مواد خام توليد مي شوند.

5- دراين روش بازيافت انرژي با نصب تجهيزات اصولي بيشتر از روش هاي ديگر پسماند است. بنابراين درآمد حاصل از فروش برق در اين روش بيشتر است.

6- ترکيب مواد منتشره به هوا(آلاينده ها) آب و زمين در اين روش کمتر از ساير فرايندها است.

5- سيستم تصفيه گاز

وقتي که گازايجاد شده دستگاه توليد کننده گاز را ترک مي کند داراي آلودگي زيستمحيطي است وبراي تجهيزات نيز مضر است و بايد قبل از مصرف تصفيه شود.

سيستم تصفيه گاز شامل هفت مرحله مي باشد:

1- خاموش کردن ابتدائي که دماي گاز را ازc° 1000تا c°650 کاهش مي دهد.

2- سيکلون هاي جداساز با دماي بالا که ذرات را حذف مي کند.

3- مرحله خاموش کردن (بابازيافت گرما درصورت لزوم) .

4- فشنگي (کاتريج) جمع کننده گرد وغبار براي حذف ذرات.

5- حذف يا کاهش کاتاليتيکي انتخابي اکسيدهاي نيتروژن NOx

6- بسته اسکرابر ستوني براي حذف اسيدها و فلزات تصفيه شده.

7- جلادهي نهائي با زغال فعال شده دانه اي ريز.

به منظور فرايندکردن گاز وهمچنين توقف دادن تشکيل دي اکسين با سنتز de-novo عمل خاموش کردن و کاهش دماي گاز ضرورت دارد. سيکلون و مراحل فيلتر کردن اصل ذرات را حذف مي کند که توسط گاز منتقل مي شود. ذرات جمع آوري شده بطورمنقطع به سمت عقب و به داخل دستگاه مبدل براي واکنش بيشتر يا ترکيب با سيليکات برگردانده مي شود. در اثر دماي بالا در راکتور مبدل پلاسما ترکيبات نيتروژن واکنش انجاو داده و اکسيدهاي نيتروژن تشکيل مي دهند. اين ترکيبات که نوعي آلاينده محسوب مي شوند با احياء کاتاليتيکي انتخابي حذف مي شوند. در بسته اسکرابر ستوني گازهاي اسيدي مانند کلرايد هيدروژن با حل شدن آن ها در آب يا يک محلول قليائي حذف مي شوند. همچنين همه ذرات باقي مانده در گاز در اسکرابر حذف مي شوند.

نتيجه: اين روش پيچيدگي خاص خود را دارد و پرهزينه است لكن در كشورهائي كه در ارتباط با پسماند بويژه پسماندهاي ويژه داراي مشكل هستند راه گشا است همچنين در كشورهائي كه زمين خشك كمتر دارند و آب هاي زير زميني آن ها بالا است بسيار قابل استفاده است.

References:

www.plasmaStarTech - Environmental Corporation.htm

www.plasmasafe waste and power- benefits.htm

www.plasmasafe waste and power - benefits - benefits for other industries.htm

www.plasmasafe waste and power- benefits – power generation.htm

www.plasmasafe waste and power - benefits – reduced emissions.htm

www.plasmasafe waste and power- benefits – waste disposal.htm

پلاسما، روش نوین دفع پسماند

مطالب مشابه :

پلاسما و پزشکی

پلاسما چيست

زباله بدهید، برق بگیرید

پلاسما، روش نوین دفع پسماند

ایا سطل زباله شما می تواند بحران انرژی را حل کند؟

آیا سطل زباله شما می تواند بحران انرژی را حل کند؟

انواع زباله و روش های دفع آن

دفع زباله های بیمارستانی

معرفی رشته مهندسی پلاسما